生产可锻铸铁不锈钢管帽必须经过两个步骤:(1)铸成白口铸件;(2)白口铸件可锻化退火。为了获得白口铸件,则要求铁水中碳和硅的含量适当低些,以保证铸件在通常冷却条件下获得白口组织,并在随后的可锻化退火时石墨化过程不致有困难。其成份通常是:C 2.2~2.8%,Si0.6~1.3%,Mn 0.4~0.6%,P≤0.2%,S≤0.1%.
可锻化退火方法,是将白口铸件加热至高温(约900~980℃),经长时间(约15小时左右)保温后缓慢冷却。其工艺过程如图5-7所示。在高温保温时,较不稳定的Fe3C将获得分解:Fe3C- A+团絮石墨。在随后的缓慢冷却过程中,奥氏体也将析出团絮石墨。而在共析转变范围(760~720℃)时,奥氏体分解为铁素体与团絮石墨。结果将获得铁素体可锻铸铁(如图5-7中①的冷却过程)。如果在共析转变过程中冷却较快(如图5-7中②的冷却过程)使得石墨化过程来不及进行,则奥氏体将转变为珠光体,结果获得的是珠光体可锻铸铁。图5-8是某厂处理阀体和管接头的可锻化退火工艺曲线。
从上述可锻化退火工艺可见,可锻铸铁生产的周期长,工艺复杂,成本较高,且只能适用于薄壁(25毫米)的不锈钢管帽,机械性能也不如球墨铸铁高。故随着稀土镁球墨铸铁的发展,不少可锻铸铁不锈钢管帽已被球墨铸铁所代替。